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基于ECA-Segformer的多尺度特征煤炭CT图像分割研究
1
作者 石宇含 董良 +3 位作者 薛舸航 苏淑娴 柳建华 王赫 《煤炭工程》 北大核心 2025年第7期185-193,共9页
机器视觉在煤炭加工分选领域得到了广泛的运用,然而在图像分割时,仍存在多尺度特征煤炭颗粒CT图像中背景与前景的分离难题,以及因颗粒尺寸不一致而导致的分割挑战。为了解决上述问题,提出了一种基于改进ECA-Segformer模型的煤炭颗粒CT... 机器视觉在煤炭加工分选领域得到了广泛的运用,然而在图像分割时,仍存在多尺度特征煤炭颗粒CT图像中背景与前景的分离难题,以及因颗粒尺寸不一致而导致的分割挑战。为了解决上述问题,提出了一种基于改进ECA-Segformer模型的煤炭颗粒CT图像语义分割方法。针对颗粒多尺度分布不均易发生的漏检现象,模型引入了ECA-Net注意力机制,有效增强网络的表征能力,旨在提高分割精度。此外,采用Squared ReLU激活函数更好地捕捉前景与背景的不同特征,以提高煤炭颗粒CT图像的分割效率。基于自建煤炭颗粒的CT数据集开展实验,实验结果表明,基于改进的Segformer模型综合检测能力最优,平均交并比达87.78%,平均像素精度达到93.44%,准确率高达93.46%,相较于基础Segformer网络分别提升了2.12、1.30、0.58百分点。针对分割后的数据分析能够研究煤炭颗粒的粒度分布统计,这对煤炭高效智能化分选具有重要意义。 展开更多
关键词 多尺度特征 Segformer模型 煤炭颗粒 CT图像 智能化分选
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功率超声对废旧锂离子电池资源化回收利用过程的影响研究进展 被引量：5
2
作者 卜祥宁 任玺冰 +3 位作者 童正 倪梦茜 倪超 谢广元 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期514-528,共15页
近些年,随着电动汽车行业的快速发展,电动汽车动力电池常用的锂离子电池废弃物保有量也随之激增。废旧锂离子电池的资源化回收利用不仅可以避免固废堆放导致的环境问题,还可以为新电池的制造提供原材料。功率超声被证明是强化废旧锂离... 近些年,随着电动汽车行业的快速发展,电动汽车动力电池常用的锂离子电池废弃物保有量也随之激增。废旧锂离子电池的资源化回收利用不仅可以避免固废堆放导致的环境问题,还可以为新电池的制造提供原材料。功率超声被证明是强化废旧锂离子电池资源化回收利用的一种有效手段,独特的物理和化学效应是产生强化效果的主要机制。本文在介绍超声空化理论的基础上论述了超声波强化废旧锂离子电池资源化回收利用的路径,并综述了超声波辅助技术在废旧锂离子电池金属集流体表面电极材料剥离过程、电极材料资源化回收过程、电极材料修复过程中的应用与研究进展。最后,论述了超声波辅助技术在工业化应用中存在的不足,展望了超声波在废旧锂离子电池资源化回收利用中工业化应用的前景。 展开更多
关键词 废旧锂离子电池 分离 回收 修复 超声波
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超声辅助金属浸出动力学研究进展及展望
3
作者 卜祥宁 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第7期2429-2444,共16页
相较于常规浸出,超声波辅助浸出可以有效地提高金属浸出效率、缩短浸出时间,已被用于各种金属的浸出过程。目前,超声辅助金属浸出过程相关研究主要关注浸出效率、浸出动力学参数和浸出产物的表征等。然而,缺乏关于超声辅助金属浸出动力... 相较于常规浸出,超声波辅助浸出可以有效地提高金属浸出效率、缩短浸出时间,已被用于各种金属的浸出过程。目前,超声辅助金属浸出过程相关研究主要关注浸出效率、浸出动力学参数和浸出产物的表征等。然而,缺乏关于超声辅助金属浸出动力学过程的系统综述。为此,本文首先梳理了超声强化浸出的动力学机制,其次探讨了常用动力学模型的适用性,并分析了超声对反应活化能(Ea)和指前因子(A)的影响规律。此外,还讨论了影响浸出动力学参数的关键因素,如超声功率、频率、颗粒大小及浸出剂浓度。最后,总结了该技术在实际应用中的难点与挑战,以期为高效超声辅助浸出设备及工艺的开发提供理论支撑。 展开更多
关键词 超声波 金属 浸出动力学 反应活化能 指前因子
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油酸钠-醇组合药剂对高钠盐溶液体系萤石浮选的影响 被引量：1
4
作者 李维康 周伟光 +3 位作者 何徐翰 张艺扬 阙川杰 彭耀丽 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第3期969-978,共10页
通过一系列现代检测手段研究了油酸钠(NaOl)与乙二醇(EG)或甲基异丁基甲醇(MIBC)组合药剂对高钠盐溶液体系萤石浮选的影响及其作用机理。结果表明:EG对NaOl浮选萤石的影响与Na^(+)浓度有关,低Na^(+)浓度条件(<2×10^(-4)mol/L)下... 通过一系列现代检测手段研究了油酸钠(NaOl)与乙二醇(EG)或甲基异丁基甲醇(MIBC)组合药剂对高钠盐溶液体系萤石浮选的影响及其作用机理。结果表明:EG对NaOl浮选萤石的影响与Na^(+)浓度有关,低Na^(+)浓度条件(<2×10^(-4)mol/L)下NaOl-EG组合药剂的捕收能力略弱于NaOl的,随着Na^(+)浓度升高,NaOl-EG组合药剂的捕收能力逐渐强于单一NaOl的。在不同Na^(+)浓度环境中,尤其是当Na^(+)浓度高于2×10^(-4)mol/L时,MIBC均能强化NaOl对萤石的捕收。相较于单一NaOl,组合药剂起泡能力更强,但泡沫稳定性更差。醇能够促进NaOl在萤石表面的吸附,减小颗粒间的静电排斥作用。由于高钠盐溶液体系NaOl-醇组合药剂能够强化萤石浮选,使得组合药剂能够显著地弱化高浓度Na^(+)对NaOl诱导的萤石颗粒疏水聚团的抑制作用。 展开更多
关键词 萤石 油酸钠 乙二醇 MIBC 组合药剂
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3种浸锑石墨材料的摩擦磨损性能实验研究 被引量：11
5
作者 胡亚非 刘颀 +1 位作者 蒋文武 王启立 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期351-354,共4页
利用S250 Mk3扫描电镜和WJ-10B型万能材料试验机对EK3205、M170D和T163D 3种浸锑石墨材料组织结构、机械性能和摩擦磨损性能进行了对比试验。试验结果表明:3种材料成分和组织结构基本相同,机械性能和磨损性基本相当;T163D和M170D摩擦因... 利用S250 Mk3扫描电镜和WJ-10B型万能材料试验机对EK3205、M170D和T163D 3种浸锑石墨材料组织结构、机械性能和摩擦磨损性能进行了对比试验。试验结果表明:3种材料成分和组织结构基本相同,机械性能和磨损性基本相当;T163D和M170D摩擦因数(0.130和0.135)要比EK3205的(0.140)低;基体材料越致密,孔隙分布越均匀,添加超细粉因体有利于润滑膜的形成与稳定,有利于减小摩擦因数。 展开更多
关键词 石墨 摩擦磨损 浸渍 孔隙 超细粉体
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废旧锂离子电池回收预处理研究进展
6
作者 曹威威 阙川杰 +3 位作者 姚佳乐 周伟光 彭耀丽 谢广元 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第6期2085-2102,共18页
随着锂离子电池的广泛应用,废旧锂离子电池所带来的金属资源浪费和环境污染问题日益凸显,预处理工艺作为废旧锂离子电池绿色回收利用的前处理环节引起研究者的广泛关注。本研究从锂离子电池的结构特性和回收难点出发,总结了近二十年来... 随着锂离子电池的广泛应用,废旧锂离子电池所带来的金属资源浪费和环境污染问题日益凸显,预处理工艺作为废旧锂离子电池绿色回收利用的前处理环节引起研究者的广泛关注。本研究从锂离子电池的结构特性和回收难点出发,总结了近二十年来废旧锂离子电池预处理的研究进展,主要涉及废旧锂离子电池分类、放电失活、拆解和分离等预处理环节。首先,重点介绍了锂离子电池分类及其发展过程。接着,分析了不同放电手段处理废旧锂离子电池的应用特点及前景。随后,针对不同拆解和分离手段处理废旧锂离子电池的分离效果和物料粒度性质进行了比较与分析。最后,依据现有研究基础,指出各预处理工艺技术特点并对废旧锂离子电池预处理工艺的可持续化发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 预处理 电池结构 分类 放电 拆解
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氯化氢隔膜泵膜片电化学腐蚀行为研究
7
作者 蔡丰义 陈英华 +4 位作者 李海生 陈聚凯 张敬亮 张勋 张政 《流体机械》 北大核心 2025年第2期1-7,32,共8页
为了研究氯化氢隔膜泵膜片在高氯、高温氯化氢环境中的电化学腐蚀行为,采用Tafel极化法和电化学阻抗法(EIS)分析膜片的耐蚀性能,并利用SEM,EDS,XPS测试方法,对不同工况下的膜片腐蚀样品进行分析。结果表明,301L不锈钢膜片在HCl环境中腐... 为了研究氯化氢隔膜泵膜片在高氯、高温氯化氢环境中的电化学腐蚀行为,采用Tafel极化法和电化学阻抗法(EIS)分析膜片的耐蚀性能,并利用SEM,EDS,XPS测试方法,对不同工况下的膜片腐蚀样品进行分析。结果表明,301L不锈钢膜片在HCl环境中腐蚀严重,极化曲线均没有稳定的钝化区,随着溶液浓度及温度的提升,自腐蚀电流密度增大,耐蚀性能下降;不锈钢膜片对温度表现出较高的敏感性,90 ℃ HCl溶液环境下的电荷转移电阻为3.682,仅为50 ℃时的6.7%,腐蚀电流密度为1.258×10^(-2) A/cm^(2),是50 ℃时的3.94倍,离子扩散速率加快;Cl^(-)的竞争吸附使腐蚀产物中的氧化物难以维持稳定,表面难以形成钝化膜,容易导致不锈钢点蚀的发生。研究结果可为隔膜泵膜片耐腐蚀研究和设计提供依据和参考。 展开更多
关键词 隔膜泵 膜片 HCL溶液 电化学腐蚀 腐蚀行为
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基于FBRM技术的高岭土、石英和煤颗粒动态絮凝沉降过程研究
8
作者 白来平 袁帅 +3 位作者 袁雪 卜祥宁 孙玉金 沙杰 《中国煤炭》 北大核心 2025年第4期144-159,共16页
煤泥水是选煤厂生产过程中产生的废水,含有大量的悬浮固体和有害物质,实际生产中煤泥颗粒的絮凝沉降是在动态过程中进行的,因此探究药剂与不同矿物颗粒的动态作用具有重要的意义。利用聚焦光束反射测量(FBRM)技术,探究Mg^(2+)离子和阴... 煤泥水是选煤厂生产过程中产生的废水,含有大量的悬浮固体和有害物质,实际生产中煤泥颗粒的絮凝沉降是在动态过程中进行的,因此探究药剂与不同矿物颗粒的动态作用具有重要的意义。利用聚焦光束反射测量(FBRM)技术,探究Mg^(2+)离子和阴离子聚丙烯酰胺(APAM)药剂对高岭土、石英和煤样颗粒絮凝过程的影响及作用机理。通过实验发现,单独加入Mg^(2+)离子或低浓度的APAM可以使3种颗粒的数量减少、平均弦长(MCL)增加,颗粒发生凝聚或絮凝现象,但形成的聚团并不稳定,容易发生破裂。Mg^(2+)离子与APAM共同作用效果显著优于单独作用,能够形成更稳定的絮团,并导致颗粒数量缓慢降低。此外,提高APAM浓度对不同矿物的影响存在明显差异,高岭土颗粒几乎全部沉降,而石英颗粒的絮凝现象不明显,最终煤样颗粒的数量大幅减少。然而,提高Mg^(2+)离子浓度对3种矿物颗粒的絮凝沉降影响很小。研究深入揭示了Mg^(2+)离子和APAM在絮凝过程中的作用机理,以及对颗粒数量、粒径的影响,结果表明Mg^(2+)离子和APAM在絮凝过程中的相互作用和影响差异,可为优化煤泥水处理工艺提供参考。 展开更多
关键词 煤泥水 絮凝过程 处理和沉降 FBRM 聚丙烯酰胺
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利用生物过滤器处理煤矿乏风瓦斯的研究进展 被引量：3
9
作者 朱红威 邵菊芳 +1 位作者 冷云伟 陶秀祥 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期65-72,共8页
煤矿甲烷是温室气体的一个重要来源,其中乏风瓦斯占煤矿甲烷排量的70%,因而开发利用乏风瓦斯成为一个重要的课题。乏风瓦斯具有排量大、浓度低且性质不稳定等特征,难以用常规的热化学方法进行利用。甲烷氧化菌能利用低浓度甲烷生长,因... 煤矿甲烷是温室气体的一个重要来源,其中乏风瓦斯占煤矿甲烷排量的70%,因而开发利用乏风瓦斯成为一个重要的课题。乏风瓦斯具有排量大、浓度低且性质不稳定等特征,难以用常规的热化学方法进行利用。甲烷氧化菌能利用低浓度甲烷生长,因而在环境生物技术中应用广泛。利用甲烷氧化菌对煤矿乏风瓦斯进行生物过滤净化处理,具有投资运行成本低、反应条件温和、无二次污染等优点,因而成为最有应用前景的一种技术。介绍了生物过滤器处理乏风瓦斯的研究进展,阐述了空床停留时间、填料、温度、湿度、pH和营养物浓度等因素对生物过滤器性能的影响。 展开更多
关键词 乏风瓦斯 甲烷氧化菌 生物过滤
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准东煤蒸汽直接干燥脱水提质特性研究
10
作者 郁卫江 高金龙 +2 位作者 蔡明祥 买吾拉尼江·莫合特尔 张博 《中国煤炭》 北大核心 2025年第6期147-155,共9页
采用蒸汽直接干燥技术对新疆准东地区高含水低阶煤进行提质研究,并探究了温度、粒度、干燥时间对高含水低阶煤水分脱除效果的影响,考察了干燥后水分复吸规律和发热量改善情况。研究显示蒸汽温度是影响准东煤炭脱水效果的关键因素,脱水... 采用蒸汽直接干燥技术对新疆准东地区高含水低阶煤进行提质研究,并探究了温度、粒度、干燥时间对高含水低阶煤水分脱除效果的影响,考察了干燥后水分复吸规律和发热量改善情况。研究显示蒸汽温度是影响准东煤炭脱水效果的关键因素,脱水效果随着蒸汽温度的升高而显著增强,同时温度越高产品的水分波动范围越小,脱水效果更加稳定。验证了蒸汽直接干燥能量输入加热和水分蒸发是2个独立的过程,应合理控制干燥温度以免造成能量浪费。粒径是影响脱水效果的重要因素,13~0 mm的煤炭料群兼具了大颗粒形成的料层空隙率大和小颗粒内部水分迁移阻力小的优势,脱水效果最优,在234℃条件下干燥后脱水率可达59.93%,而增加干燥时间对物料脱水效果的影响较小,表明物料的脱水行为发生在蒸汽快速释放的瞬间。蒸汽直接干燥不仅可以脱除煤的自由水,还可以降低部分结合水含量。提质煤水分在96 h内几乎不发生复吸现象,提质煤复吸水分增加量均小于1%,表明含氧官能团的分解使得煤亲水能力降低从而降低水分复吸能力。脱水前后提质煤高位发热量维持在26 MJ/kg左右,低位发热量从17.94 MJ/kg增加到22.66 MJ/kg。 展开更多
关键词 低阶煤 蒸汽直接干燥技术 发热量 干燥提质 脱水效果
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振动重介质分选流化床流化质量改善机理与细粒煤高效分选 被引量：3
11
作者 周恩会 赵跃民 +2 位作者 董良 张博 段晨龙 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期4559-4570,共12页
煤炭清洁高效利用是国家重大战略需求。随着我国煤炭工业重心战略西移和综采技术的普及,所开采的原煤尤其是动力煤日趋“贫、细、杂”化,迫切需要细粒煤高效干法分选技术。细粒煤具有迎风面积小、重力效应弱的特点,风力分选时介质密度... 煤炭清洁高效利用是国家重大战略需求。随着我国煤炭工业重心战略西移和综采技术的普及,所开采的原煤尤其是动力煤日趋“贫、细、杂”化,迫切需要细粒煤高效干法分选技术。细粒煤具有迎风面积小、重力效应弱的特点,风力分选时介质密度与分选密度差异大,传统的干法重介质分选时气泡大、返混严重,均无法在有限时间和空间内实现细粒煤有效分离。将简谐振动与上升气流协同输入气固重介质流化床,通过振动能量强化气固接触、抑制气泡兼并、改善流化质量。着重研究了振动能量在床层中的传递过程与床层响应规律,发现床层密度的扰动程度主要取决于上升气流与振动能量的竞争协调结果,气泡引发床层密度的随机性波动,振动能量将颗粒由无规律的随机运动转变为周期性振荡,沿床层轴向挤压破碎气泡;基于经典两相理论,结合床层塌落过程中气泡相与乳化相的逸出规律,计算得到了振动激励下气体在气泡相与乳化相中的分布比例,表明振动能量可以有效驱使气体由气泡相迁移至乳化相,气泡体积减少19.23%,削弱了气泡引起的床层波动,改善了流化质量,形成了均匀稳定的流态化分选环境。建立了振动对流化质量改善效果的量化评价模型,明确了适合细粒煤高效分选的振幅、频率、气速3因素协同操作范围,将新疆黑山矿薄煤层6~1 mm精煤发热量相较于原煤提高了4 571 kJ/kg。 展开更多
关键词 振动激励 气固流化床 流化质量 细粒煤 干法分选
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分形理论在矿物加工中的应用基础及研究进展 被引量：3
12
作者 刘欣然 周伟光 +3 位作者 谢广元 彭耀丽 梁龙 李懿江 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3573-3588,共16页
随着我国矿产资源的开发利用,矿产资源开发难度增大、矿山固废处理困难等严重制约了矿物加工工程绿色、经济、高效和可持续发展。为促进矿物加工学科深入发展,部分研究者立足行业发展需要,尝试借鉴其他学科领域理论和方法开展研究工作,... 随着我国矿产资源的开发利用,矿产资源开发难度增大、矿山固废处理困难等严重制约了矿物加工工程绿色、经济、高效和可持续发展。为促进矿物加工学科深入发展,部分研究者立足行业发展需要,尝试借鉴其他学科领域理论和方法开展研究工作,以期实现矿物加工学科理论及工程技术的升级与创新,并最终服务于工业实践。作为一门非线性科学,分形理论广泛应用于自然界中各类无规则现象研究。在矿物加工领域,研究者基于分形理论研究了诸多工艺环节(包括矿石拣选、矿石碎磨、调浆、矿物浮选、沉降、过滤等)中的多种分形现象,相关研究成果为解耦矿物加工工艺环节过程、阐明相关机理、实现选别过程调控与参数优化奠定了重要基础。但总体而言,目前分形理论在矿物加工领域部分工艺环节中的应用多停留在理论研究和试验阶段,大部分研究成果尚未应用于生产实践,且研究者们对分形理论及其在矿物加工领域的应用途径和前景仍缺乏全面深刻的认识,阻碍了矿物加工领域分形理论研究的发展。因此,分形理论在矿物加工领域相关研究的广度及深度仍有较大发展空间。从分形理论的基本定义出发,针对矿物加工工艺中部分具有自相似性等分形特征的单元环节,根据环境干湿程度、矿石颗粒粒度以及是否涉及微细矿物颗粒混凝过程等条件,将各单元环节分为“矿石拣选、碎磨及过滤”、“调浆-浮选与絮体沉降”2部分进行研究,在介绍不同工艺环节中各类分形现象及其变化规律的同时,总结其中分形理论应用基础研究发展动态,重点分析了基于分形理论的矿浆混凝行为研究的相关问题,并根据现有研究,展望了分形理论未来在矿浆混凝理论研究以及选矿数字化、智能化生产过程中的发展方向。 展开更多
关键词 分形理论 矿物加工 分形维数 矿浆混凝 浮选
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基于神经网络的潮湿煤炭气流分级效果预测 被引量：6
13
作者 郎军 贺琼琼 +2 位作者 范徐萌 黄鹏飞 章新喜 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期1001-1010,共10页
潮湿煤炭给选煤厂筛分作业带来了极大困难,而气流分级技术可以有效地解决这一问题。在进行潮湿煤炭的分级过程中,通过预先对实际的分级效果能进行预测,进而实现对分级过程进行自动控制。人工智能为分级过程模型的建立提供了新的方法。... 潮湿煤炭给选煤厂筛分作业带来了极大困难,而气流分级技术可以有效地解决这一问题。在进行潮湿煤炭的分级过程中,通过预先对实际的分级效果能进行预测,进而实现对分级过程进行自动控制。人工智能为分级过程模型的建立提供了新的方法。基于神经网络应用Python语言建立了气流分级效果预测模型,以内蒙古伊泰集团煤样为研究样品进行不同条件下50组气流分级试验,通过将试验数据随机打乱,选择45组数据作为训练集,对机器进行训练学习,5组作为检测集,选择气流分级试验中初始含水率、有无振动、分级时间3个因素作为神经网络的输入,将粗粒级和细粒级2个大粒级中的>6,3~6,<3 mm粒级的含量作为输出,通过交叉验证的方式,寻找神经网络的最佳参数。训练了2个BP神经网络NN1和NN2。神经网络NN1,包含一个隐藏层,隐藏层神经元数量为6个,选取的激活函数是tanh;NN2神经网络,包含2个隐藏层,隐藏层神经元数量分别为5和7个,选取的激活函数是identity。NN1在预测的整体上优于第2个神经网络,尤其是粗粒级3~6,<3 mm和细粒级>6,3~6,<3 mm这5个级别预测结果优于第2个神经网络,但对于粗粒集>6 mm这一级别的预测结果存在较大的偏差。NN2整体预测结果较为平均,整体偏差不大,对于粗粒级>6 mm这一项的预测结果与其他项预测较为接近,明显优于第1个神经网络,在整体预测上表现更好,NN2在>6 mm粗粒级预测上优于NN1。将2个网络结合起来,粗粒级>6 mm的采用神经网络NN2的结果,粗粒级3~6,<3 mm和细粒级>6,3~6,<3 mm这5个预测结果采用NN1的预测结果,作为最后的预测结果可提高预测的精度,最后模型的决定系数R^(2)为0.9178,能对输入数据进行较好的拟合。 展开更多
关键词 潮湿煤炭 气流分级 预测模型 BP神经网络
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强化重力分选机物料群粒度效应及迁移规律
14
作者 张学彬 陶有俊 +3 位作者 张岭 杨露 卢劲璇 时向前 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4111-4123,共13页
首先,以主要脉石矿物石英和代表性煤样为试验材料,分析了强化重力分选机中单物料群迁移对粒度属性的响应规律,探究了其粒度效应和分级效应;其次,阐明了物料群迁移过程和稳定-失稳机制;最后,明晰了分选过程中各粒级在精煤产品中空间分布... 首先,以主要脉石矿物石英和代表性煤样为试验材料,分析了强化重力分选机中单物料群迁移对粒度属性的响应规律,探究了其粒度效应和分级效应;其次,阐明了物料群迁移过程和稳定-失稳机制;最后,明晰了分选过程中各粒级在精煤产品中空间分布与迁移规律,并探讨了强化重力场中双向介质耦合作用。研究结果表明:不同粒级物料群在强化重力场中对转动频率和反冲水压具有特定的响应规律,细粒级易富集于溢流,粗粒级易富集于底流,且粒度效应对粒径小于0.045 mm的颗粒空间分布影响更显著;强化重力场中分级效应明显,分离粒度为60~95μm,分级粒度为142.44~350.62μm;随转动频率和反冲水压增加,分级粒度逐渐降低;不同分级粒度下的分级效率对转动频率和反冲水压响应规律相似,但随分级粒度增加,分级效率逐渐降低;物料迁移过程包括沉积、分选和滞留3个阶段。物料在分选区内的迁移存在稳定-失稳现象,这归结于入料粒度及分选过程的不连续性;细粒煤各窄粒级精煤产率和灰分都随转动频率增加而降低,随反冲水压增加而升高,且中间粒级分选效果明显,细粒煤各粒级分选特性与单物料群分选中粒度效应和迁移规律相符合;强化重力分选机中存在明显的双向介质耦合作用,可以用来制备不同要求的精煤产品如超低灰煤等。 展开更多
关键词 强化重力分选机 粒度效应 分级效应 迁移规律 耦合作用
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微细粒煤泥浮选分离强化方法及技术研究进展 被引量：4
15
作者 王学霞 于梅 +2 位作者 王烨敏 马超 卜祥宁 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期185-202,共18页
制约微细粒煤泥高效浮选回收的主要瓶颈问题是微细粒煤泥自身性质导致的颗粒与气泡矿化效率低,但黏土矿物夹杂污染、浮选泡沫性质和捕收剂性能等因素的影响同样不可忽视。为了解微细粒煤泥浮选强化方法及技术研究进展,首先介绍了微细煤... 制约微细粒煤泥高效浮选回收的主要瓶颈问题是微细粒煤泥自身性质导致的颗粒与气泡矿化效率低,但黏土矿物夹杂污染、浮选泡沫性质和捕收剂性能等因素的影响同样不可忽视。为了解微细粒煤泥浮选强化方法及技术研究进展,首先介绍了微细煤泥浮选分离难的原因,其次从增大颗粒表观粒径、减小气泡尺寸、强化流场调节、捕收剂优化、浮选设备改进、浮选工艺创新和矿浆预处理等7方面进行综述,最后深入探讨不同浮选分离强化方法及技术的优劣势。为克服微细粒煤泥自身质量小的影响,絮凝浮选是常见的增大颗粒表观粒径技术,其浮选强化效果显著但药剂选择性及成本问题不可忽视;载体浮选与超声驻波团聚均具备较好的潜力但目前尚处于实验室研究阶段。为提高颗粒与气泡碰撞概率,减小气泡尺寸是有效的手段,其中纳米气泡浮选技术在显著提高微细煤泥回收率的同时能有效降低药剂用量。强化流场调节同样是关注到颗粒与气泡的碰撞、粘附概率的影响,以湍流强化为手段有效促进了浮选指标的提升。捕收剂优化是从降低药剂成本、提高药剂选择性角度出发,其研究点主要有改善传统药剂分散性、引入极性基团、新型药剂设计等。其中药剂乳化、捕收剂替代品、复配型捕收剂及新型纳米粒子捕收剂等均不同程度地呈现了良好的强化效果,但其制备成本及可能对环境造成的影响是其亟待解决的问题。此外,针对微细粒煤泥分离挑战,目的矿物高效矿化和脉石矿物有效抑制是浮选设备优化的核心突破点;多次浮选和分级浮选是解决微细粒分选不彻底的主要工艺创新改进;分级调浆、超声波及高剪切等预处理强化技术有效地改善药剂和矿浆均匀性及药剂和煤粒的碰撞概率,从而强化浮选分离效果。在以上不同浮选分离强化方法及技术中,絮凝浮选、超声驻波团聚、纳米气泡浮选、湍流强度调控及捕收剂分子设计优化等均在实验室研究阶段,向工业化应用发展的过程中还需开展大量基础理论研究及半工业化研究,而寻求成本效益卓越的新型药剂、浮选设备升级赋能、浮选工艺智慧创新及浮选矿浆预处理精细强化或将是现有选煤厂强化微细煤泥浮选分离效果较妥当且切实可行的方案。 展开更多
关键词 微细粒煤泥 浮选强化 增大颗粒表观粒径 减小气泡尺寸 流场强化 捕收剂优化 设备及工艺改进
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玉米芯基氮掺杂多孔炭的制备及其电化学性能研究
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作者 仇乐乐 张燕 +5 位作者 徐鸣 于海燕 肖剑 尉圣儒 颜禀吉 赵云鹏 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期167-173,共7页
以农业废弃物玉米芯为炭前驱体、氢氧化钾为活化剂,通过氮掺杂结合预炭化和化学活化法制备了氮掺杂分级多孔炭。结果表明,三聚氰胺与预炭化生物炭的质量比为1∶1、活化温度为800℃时制备的多孔炭材料具有最大的比表面积(3639 m^(2)/g)... 以农业废弃物玉米芯为炭前驱体、氢氧化钾为活化剂,通过氮掺杂结合预炭化和化学活化法制备了氮掺杂分级多孔炭。结果表明,三聚氰胺与预炭化生物炭的质量比为1∶1、活化温度为800℃时制备的多孔炭材料具有最大的比表面积(3639 m^(2)/g)和孔容(1.96 cm^(3)/g)。与其他氮源相比,三聚氰胺有利于炭材料中氮原子的均匀掺杂和分级孔结构的形成。该电极材料在三电极体系中0.5 A/g时获得了342 F/g的高比电容,在10 A/g下比电容仍达到303 F/g。两电极体系中,该材料在500 W/kg时能量密度为32.3 Wh/kg;该器件在10 A/g下进行10000次充放电后电容保持率为82.2%。 展开更多
关键词 多孔炭材料 氮掺杂 生物质 结构调控 超级电容器
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高含水低品质煤干燥脱水提质技术进展 被引量：6
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作者 张博 姚少宇 +1 位作者 孙宗盛 崔俸源 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期31-44,共14页
煤炭是保障我国能源安全的压舱石和稳定器。随着优质煤炭资源的消耗,低品质煤的利用逐渐占据主导地位。高含水低品质煤储量大,水分含量高,降低了其后续利用效率。煤炭干燥可有效降低煤炭水分,提高煤炭质量,促进高含水低品质煤的清洁高... 煤炭是保障我国能源安全的压舱石和稳定器。随着优质煤炭资源的消耗,低品质煤的利用逐渐占据主导地位。高含水低品质煤储量大,水分含量高,降低了其后续利用效率。煤炭干燥可有效降低煤炭水分,提高煤炭质量,促进高含水低品质煤的清洁高效利用。将煤中水分按照赋存的位置和性质进行总结分类;综述了煤中孔隙结构和含氧官能团的分类及干燥过程对煤炭物理化学结构的影响,进而分析了煤物理化学结构对水分脱除和复吸的影响。结果表明,小孔隙中的水分和以氢键形式结合的水分较难脱除,干燥后孔隙体积和含氧官能团的减少可有效抑制水分复吸,煤炭的着火温度受煤种和水分的影响,应合理控制干燥温度上限防止煤炭在干燥时过热燃烧。综述了目前蒸发干燥脱水技术的应用现状,包括滚筒干燥、低温蒸汽干燥、流化床干燥、振动混流干燥、微波干燥等干燥方式,对不同干燥方式进行对比评价,并对未来干燥脱水技术的研究方向进行探讨,其中热烟气干燥设备结构简单、处理量大,但干燥过程需严格控制含氧量,安全性相对较低,微波干燥具有选择性加热的优势,干燥速率快,但干燥后期可能出现热失控,目前主要处于实验室/中试研究阶段;用蒸汽作为干燥介质的干燥技术安全性较高且无废水废气排出,具有能耗低、安全性高特点,可进一步研究蒸汽温压瞬态脱水技术,解决宽粒级煤炭的安全高效脱水提质。 展开更多
关键词 水分 低品质煤 干燥提质 孔隙结构 含氧官能团
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1 mm弹性筛分过程筛面挠曲形态与筛孔空间变形规律
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作者 江海深 杨然 +5 位作者 刘润宇 于世杰 郭朋 潘淼 黄龙 段晨龙 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期4955-4963,共9页
潮湿煤炭筛分过程中,在水分与黏土矿物的作用下,细粒物间黏附作用强、团聚效应显著、颗粒离析分层困难、筛面堵孔严重,导致物料透筛困难、筛分效果较差,严重制约了煤炭的大规模提质加工。针对上述问题,结合振动测试分析与多柔体动力学... 潮湿煤炭筛分过程中,在水分与黏土矿物的作用下,细粒物间黏附作用强、团聚效应显著、颗粒离析分层困难、筛面堵孔严重,导致物料透筛困难、筛分效果较差,严重制约了煤炭的大规模提质加工。针对上述问题,结合振动测试分析与多柔体动力学仿真方法,开展了弹性筛面运动学特性及1 mm弹性筛分试验研究;分析了简谐振动作用下弹性筛面挠曲形态对激振参数的响应特征,阐明了弹性筛面挠曲形态及筛孔空间变形规律,重构了筛面挠曲响应曲面及弧形筛孔空间形态;结合筛分试验研究了激振参数等对1 mm弹性筛分效果的影响规律,确定了最佳的激振参数,对比分析了弹性、刚性筛面对不同水分煤炭1 mm筛分效果的影响。结果表明:简谐振动作用促使弹性筛面产生大变形挠曲运动,弹性筛面相比筛体可以产生较大的变形,筛面的挠曲变形特征能够有效克服边缘区域筛分盲区的问题,保障了筛面的有效开孔面积,且三维弧形筛孔显著增加细颗粒的透筛概率;在激振力、激振频率、振动方向角分别为8.5 kN、14.08 Hz、50°时,筛分效率最高可达80.15%。随着物料外水含量的增大,弹性筛面的大振动强度促使细粒聚团物碎裂解聚,强化物料松散与透筛,其筛分效果明显优于刚性筛面,证实了弹性筛面可以满足1 mm干法筛分的技术需求。 展开更多
关键词 弹性筛面 空间变形 1 mm筛分 筛分效果 潮湿煤炭
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基于稀疏表示剪枝集成建模的烧结终点位置智能预测 被引量：1
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作者 周平 吴忠卫 +1 位作者 张瑞垚 吴永建 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期436-446,共11页
烧结终点位置(BTP)是烧结过程至关重要的参数,直接决定着最终烧结矿的质量.由于BTP难以直接在线检测,因此,通过智能学习建模来实现BTP的在线预测并在此基础上进行操作参数调节对提高烧结矿质量具有重要意义.针对这一实际工程问题,首先... 烧结终点位置(BTP)是烧结过程至关重要的参数,直接决定着最终烧结矿的质量.由于BTP难以直接在线检测,因此,通过智能学习建模来实现BTP的在线预测并在此基础上进行操作参数调节对提高烧结矿质量具有重要意义.针对这一实际工程问题,首先提出一种基于遗传优化的Wrapper特征选择方法,可选取使后续预测建模性能最优的特征组合;在此基础上,为了解决单一学习器容易过拟合的问题,提出了基于随机权神经网络(RVFLNs)的稀疏表示剪枝(SRP)集成建模算法,即SRP-ERVFLNs算法.所提算法采用建模速度快、泛化性能好的RVFLNs作为个体基学习器,采用对基学习器基函数与隐层节点数等参数进行扰动的方式来增加集成学习子模型间的差异性;同时,为了进一步提高集成模型的泛化性能与计算效率,引入稀疏表示剪枝算法,实现对集成模型的高效剪枝;最后,将所提算法用于烧结过程BTP的预测建模.工业数据实验表明,所提方法相比于其他方法具有更好的预测精度、泛化性能和计算效率. 展开更多
关键词 智能预测 特征选择 集成学习 稀疏表示 剪枝 烧结终点位置 随机权神经网络(RVFLNs)
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湿式除尘器综合运行参数的影响 被引量：26
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作者 李小川 胡亚非 +2 位作者 张巍 陈明军 李强 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期862-866,共5页
通过测量不同初始液位b0和不同气流速度v时除尘器的节流液位差Δh、全压损失R和除尘效率η等参数,对节流型自激式水幕除尘器的综合运行参数进行研究。研究结果表明：Δh对气相阻力的增加有抑制作用,Δh v和R v关系随b0的不同分别都呈直... 通过测量不同初始液位b0和不同气流速度v时除尘器的节流液位差Δh、全压损失R和除尘效率η等参数,对节流型自激式水幕除尘器的综合运行参数进行研究。研究结果表明：Δh对气相阻力的增加有抑制作用,Δh v和R v关系随b0的不同分别都呈直线和二次曲线关系;节流液位差通过改变含尘气流方向提高惯性碰撞几率,在提高除尘效率方面与速度v有同样重要的作用,除尘效率η随b0减小而增大,同一b0的η随v增大而增大;除尘器在风机叶轮旋转的不平衡惯性力激励下会发生共振。综合考虑共振频率、阻力和除尘效率3个因素,适宜的运行工况是b0=0~34 mm、v=9.22~13.68 m/s,此时除尘效率高达98.6%,全压损失为430~705 Pa。 展开更多
关键词 湿式除尘器 节流液位差Δh 初始液位b0 全压损失 除尘效率
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